Реферат Бутлеров. реферат бутлеров. Реферат по дисциплине Органическая химия (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

• Название: Реферат по дисциплине Органическая химия (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
• Анкор: Реферат Бутлеров
• Дата: 13.09.2022
• Размер: 151.07 Kb.
• Имя файла: реферат бутлеров.docx
• Тип: Реферат; #674121

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра органической химии

РЕФЕРАТ

По дисциплине Органическая химия

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Тема работы: Жизнь и вклад в науку А.М. Бутлерова

Выполнил: студент гр. ТХ-21-2 Калинина С.И.

^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}

Оценка:

Дата:

Проверил

руководитель работы: доцент Григорьева Л.В.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2022
ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Биография 3

Научная деятельность 3

Создание теории химического строения 5

Объяснение явления изомерии 6

Современное значение теории химического строения им. А.М. Бутлерова 7

Педагогическая деятельность 8

Общественная деятельность 9

Память 9

Заключение 10

Сочинения 10

Литература 11

ВВЕДЕНИЕ

Алекса́ндр Миха́йлович Бу́тлеров (3 (15) сентября 1828, Чистополь — 5 (17) августа 1886, деревня Бутлеровка, Алексеевский район Татарстана) — русский химик-органик, заслуженный профессор, академик Петербургской АН (1874), создатель теории химического строения. Первым объяснил (1864) явление изомерии. Открыл полимеризацию изобутилена. Синтезировал ряд органических соединений (уротропин, полимер формальдегида и др.). Родоначальник «бутлеровской школы»[1] русских химиков, учёный-пчеловод и лепидоптеролог, общественный деятель, общественный деятель, ректор Императорского Казанского университета в 1860—1863 годах.

БИОГРАФИЯ

Родился в Чистополе Казанской губернии в семье помещика, офицера в отставке — участника Отечественной войны 1812 года. Детство его протекало сначала в имении отца Бутлеровка в Алексеевской волости Лаишевского уезда Казанской губернии, затем — в Казани.

Первоначальное образование получил в частном пансионе, а затем в гимназии в Казани, в 1844—1849 годах студент Казанского университета «разряда естественных наук». По окончании университета Бутлеров был оставлен «при университете для подготовки к профессорскому званию»; с 10 августа 1850 года вступил в службу. В 1854 году сдал экзамен и защитил диссертацию на степень доктора химии. С 1849 преподаватель, с 1854 экстраординарный, а с 1857 ординарный профессор химии в том же университете. В 1860—1863 был дважды его ректором.

В 1868 году стал лауреатом Ломоносовской премии и был избран профессором химии Петербургского университета. В 1885 вышел в отставку, но продолжал читать в университете специальные курсы лекций. В 1870 был избран адъюнктом, в 1871 — экстраординарным, а в 1874 — ординарным академиком Петербургской АН. В 1878—1882 преемник Н. Н. Зинина на посту председателя Отделения химии Русского химического общества. Почётный член многих других научных обществ в России и за рубежом.

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Ещё будучи воспитанником пансиона начал интересоваться химией: вместе с товарищами они пытались изготовить то порох, то «бенгальские огни». Однажды, когда один из опытов привел к сильному взрыву, воспитатель сурово наказал его. Три дня подряд Сашу выводили и ставили в угол на всё время пока другие обедали. На шею ему вешали чёрную доску, на которой было написано «Великий химик». Впоследствии эти слова стали пророческими.

В Казанском университете Бутлеров увлёкся преподаванием химии, профессорами которой были К. К. Клаус и Н. Н. Зинин. С 1852 года, после перехода Клауса в Дерптский университет, Бутлеров возглавил преподавание всей химии в Казанском университете.

В 1851 Бутлеров защитил магистерскую диссертацию «Об окислении органических соединений», а в 1854 в Московском университете — докторскую диссертацию «Об эфирных маслах». Во время заграничной поездки в 1857—1858 сблизился со многими видными химиками, в том числе с Ф. А. Кекуле и Э. Эрленмейером, и провёл около полугода в Париже, деятельно участвуя в заседаниях только что организованного Парижского химического общества. В Париже, в лаборатории Ш. А. Вюрца, Бутлеров начал первый цикл экспериментальных исследований. Открыв новый способ получения йодистого метилена, Бутлеров получил и исследовал многочисленные его производные. Он скрупулезно изучал влияние алкоголита натрия на йод, а также алкоголита натрия на йодофром. Данные реакции изучались и до него, но именно Бутлеров одним из первых сумел вывести йодистый метилен – вещество, плотность которого 3,32 кг/м^3. Открытие Бутлерова находит обширное применение у минералогов. Йодистый метилен он превратил в исходный материал для разложений большинства органических соединений.



Исходя из опытов с йодистым метиленом и щавелево-кислым серебром, Бутлерову удалось получить так называемый оксиметилен, который по своим свойствам при нагревательном процессе превращается в простейший альдегид, а при охлаждении переходит обратно в полимерное состояние. Значение этого соединения высоко потому, что Бутлерову в 1861 г. удалось с помощью действия известковой воды на оксиметилен доказать возможность получения сахаристого начала искусственным путем, впоследствии получившим название метиленитана. Такое открытие повело за собой ряд других исследований свойств химических соединений.

Бутлеров в 1860 году получил сложное азотосодержащее вещество – гексаметилентетрамин путем действия аммиака на диоксиметилен, который при обработке известковой водой переходил в сахаристое вещество (содержащее, как было установлено Э. Фишером, a-акрозу). Это вещество, названное уротропин, находит широкое применение в медицине и в химическом производстве. В следующем году он сделал не менее значимое исследование: при воздействии известкого раствора на диоксиметилен Бутлеров самый первый из химиков получил сахаристое вещество путем синтеза.



Все его эксперименты помогли оформить его гипотезы воедино, в одну исключительную теорию. Он пришел к выводу, что химики имеют возможность выражать строение органических веществ точными формулами.

СОЗДАНИЕ ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

Основные идеи теории химического строения Бутлеров впервые высказал в 1861. Главные положения своей теории он изложил в докладе «О химическом строении вещества», прочитанном в химической секции Съезда немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере (сентябрь 1861). Основы этой теории сформулированы таким образом:

1. 
   «Полагая, что каждому химическому атому свойственно лишь определённое и ограниченное количество химической силы (сродства), с которой он принимает участие в образовании тела, я назвал бы химическим строением эту химическую связь, или способ взаимного соединения атомов в сложном теле» [2]
   
2. 
   «… химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением»[3]
   

С этим постулатом прямо или косвенно связаны и все остальные положения классической теории химического строения. Бутлеров намечает путь для определения химического строения и формулирует правила, которыми можно при этом руководствоваться. Предпочтение он отдаёт синтетическим реакциям, проводимым в условиях, когда радикалы, в них участвующие, сохраняют своё химическое строение. Однако Бутлеров предвидит и возможность перегруппировок, полагая, что впоследствии «общие законы» будут выведены и для этих случаев. Оставляя открытым вопрос о предпочтительном виде формул химического строения, Бутлеров высказывался об их смысле: «… когда сделаются известными общие законы зависимости химических свойств тел от их химического строения, то подобная формула будет выражением всех этих свойств».

ОБЪЯСНЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ИЗОМЕРИИ

Бутлеров впервые объяснил явление изомерии тем, что изомеры — это соединения, обладающие одинаковым элементарным составом, но различным химическим строением. В свою очередь, зависимость свойств изомеров и вообще органических соединений от их химического строения объясняется существованием в них передающегося вдоль связей «взаимного влияния атомов», в результате которого атомы в зависимости от их структурного окружения приобретают различное «химическое значение». Самим Бутлеровым и особенно его учениками В. В. Марковниковым и А. Н. Поповым это общее положение было конкретизировано в виде многочисленных «правил». Уже в XX веке эти правила, как и вся концепция взаимного влияния атомов, получили электронную интерпретацию.

Большое значение для становления теории химического строения имело её экспериментальное подтверждение в работах как самого Бутлерова, так и его школы. Он предвидел, а затем и доказал существование позиционной и скелетной изомерии. Получив третичный бутиловый спирт, он сумел расшифровать его строение и доказал (совместно с учениками) наличие у него изомеров. В 1864 Бутлеров предсказал существование двух бутанов и трёх пентанов, а позднее и изобутилена. Чтобы провести идеи теории химического строения через всю органическую химию, Бутлеров издал в 1864—1866 в Казани 3 выпусками «Введение к полному изучению органической химии», 2-е изд. которого вышло в 1867—1868 на немецком языке.

Бутлеров впервые начал на основе теории химического строения систематическое исследование полимеризации, продолженное в России его последователями и увенчавшееся открытием С. В. Лебедевым промышленного способа получения синтетического каучука.



СОВРЕМЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ИМ. А.М. БУТЛЕРОВА

С тех пор как А. М. Бутлеров создал свою теорию химического строения органических соединений прошло больше ста пятидесяти лет. За это время наука сделала колоссальные успехи. Стоит провести сравнение первозданной теории с её нынешним, усовершенствованным вариантом.

Атомы в органических соединениях связаны друг с другом в определённом порядке химическими силами. Современная наука гораздо глубже проникла в природу химических сил и химической связи. Во времена Бутлерова лишь в общих словах говорили о силах валентности и условно изображали чёрточкой химическую связь между атомами. В наше время выяснено, что силы валентности имеют электронную природу: чёрточка символизирует ковалентную связь, пару электронов. Применяя законы квантовой механики, можно математически описать химическую связь в полном соответствии с тем, что предвидел А. М. Бутлеров.

Строение можно изучать химическими методами — второе важнейшее бутлеровское положение — также не потеряло своего значения в наши дни. Изучение строения органических соединений — природных и синтетических — было и остаётся основной задачей органической химии. При этом, как и во времена А. М. Бутлерова, мы пользуемся методами химического анализа и синтеза. Однако, наряду с ними в наше время широко применяются физические методы исследования строения — разные виды спектроскопии, ядерный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение дипольных моментов, рентгенография, электронография.

Формулы должны выражать порядок химической связи атомов. Современная наука полностью принимает это положение, но если во времена Бутлерова различали формально лишь три типа связи — простую, двойную, тройную, — то теперь о химических связях известно гораздо больше. Так, каждую конкретную связь можно характеризовать её физическими параметрами, например, длиной, валентным углом, энергией, полярностью, поляризуемостью. Нередко свойства связей меняются под влиянием соседних атомов, соседних связей. В этом проявляется взаимное влияние атомов — понятие, введённое в науку А. М. Бутлеровым и В. В. Марковниковым, а ныне раскрытое в конкретных формах электронных эффектов (индукционного, мезомерного) и пространственных влияний.

Каждое вещество имеет одну определённую формулу строения. Это положение сохранило силу. Часто спрашивают о том, как это согласуется с явлением таутомерии — способностью некоторых органических веществ существовать в виде находящихся в равновесии нескольких изомерных форм. Выполнение этого пункта при таутомерии показывают моносахариды, способные существовать в альдегидной и циклической формах. Правила Бутлерова это никак не нарушает: в равновесии находятся два вещества, каждое из которых имеет определённую структурную формулу. Это изомеры, всё своеобразие которых в том, что они в обычных условиях легко переходят друг в друга.



Формула должна отражать строение реально существующей молекулы. Это положение правильно, однако, всю сумму современных знаний об органическом веществе нельзя уложить в простейшую структурную формулу, изображающую молекулу как сочетание символов атомов и чёрточек связей. Поэтому нередко можно видеть в составе структурных формул всевозможные стрелки, пунктиры, знаки зарядов и другие символы, позволяющие понять строение молекулы. Всё это улучшает соответствие между формулой и реальной молекулой, то есть отвечает принципам теории строения, а не отменяет её.

ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Огромная заслуга Бутлерова — создание первой русской школы химиков. Ещё при его жизни ученики Бутлерова по Казанскому университету В. В. Марковников, А. Н. Попов, А. М. Зайцев заняли профессорские кафедры в университетах. Из учеников Бутлерова по Петербургскому университету наиболее известны А. Е. Фаворский, М. Д. Львов и И. Л. Кондаков. В разное время в бутлеровской лаборатории работали практикантами Е. Е. Вагнер, Д. П. Коновалов, Ф. М. Флавицкий, А. И. Базаров, А. А. Кракау и др. видные русские химики. Отличительной чертой Бутлерова как руководителя было то, что он учил примером — студенты всегда могли сами наблюдать, над чем и как работает профессор.

ОБЩЕСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Много сил отнимала у Бутлерова борьба за признание Академией наук заслуг русских учёных. В 1882 в связи с академическими выборами Бутлеров обратился непосредственно к общественному мнению, опубликовав в московской газете «Русь» обличительную статью «Русская или только Императорская Академия наук в Санкт-Петербурге?».

Бутлеров был поборником высшего образования для женщин, участвовал в организации Высших женских курсов в 1878, создал химические лаборатории этих курсов. В Казани и Петербурге Бутлеров прочитал много популярных лекций, главным образом на химико-технические темы.

Кроме химии, Бутлеров много внимания уделял практическим вопросам сельского хозяйства, садоводству, пчеловодству, а позднее также и разведению чая на Кавказе. Был основателем и, первое время, главным редактором «Русского Пчеловодного Листка». Будучи одним из организаторов Русского общества акклиматизации животных и растений, внес большой вклад в развитие садоводства и пчеловодства. Написанная им книга «Пчела, ее жизнь и главные правила толкового пчеловодства» выдержала более 10 переизданий до революции, выходила также и в советское время. С конца 1860-х гг. проявлял интерес к медиумизму — спиритизму.

ПАМЯТЬ

Память о Бутлерове была увековечена только при Советской власти; было осуществлено академическое издание его трудов.

В 1953 году перед зданием химического факультета МГУ ему был открыт памятник.

В 1970 году в честь А. М. Бутлерова назван кратер на Луне.

Химический факультет Казанского Федерального университета был преобразован в Химический институт им. А.М. Бутлерова после слияния с НИХИ им. А. М. Бутлерова в 2002 году.

Улицы Бутлерова есть в Казани, Москве, Санкт-Петербурге, в Даугавпилсе (в районе Посёлок Химиков), в Киеве (в районе ПО «Химволокно» - Дарницкая промзона), в г. Дзержинск, (Нижегородская область, в г. Чистополь, (республика Татарстан).

18−23 сентября 2011 года в Казани пройдет Международный конгресс по органической химии, посвященный А.М. Бутлерову - "Бутлеровский конгресс"[4][5]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Александр Михайлович писал, что естественность есть необходимость умственных выводов, следующих из фактического прогресса науки. Данные выводы объясняют то, что все взгляды, встречные Бутлеровым в Западной Европе представляли для него немного нового. Он был практически убежден в том, что, если предскажет в ближайшем будущем совмещение спорных воззрений и избавление их от воображаемого облачения, в которых они пока находятся и которые часто скрывают своё истинное обличие, свой точный смысл.

Бутлеров считал, что настоящий ученый должен быть и популяризатором своей науки. Параллельно с научными статьями он выпускал общедоступные брошюры, в которых красочно рассказывал о своих открытиях. Последнюю из них он закончил за полгода до смерти.

Умер ученый от закупорки кровеносных сосудов 5 августа 1886 года.

СОЧИНЕНИЯ

1. 
   Бутлеров А. М. Дневные бабочки Волго-Уральской фауны. — Казань: тип. Имп. Казанск. ун-та, 1848. — 60 с.
   
2. 
   Бутлеров А. М. Отчет об опыте перерождения овса в рожь // Записки Казанского экономического общества, 1855, часть 2, отд. 2. — С. 109—112.
   
3. 
   Бутлеров А. М. Введение к полному изучению органической химии, в. 1—3, Казань, 1864—1866.
   
4. 
   Бутлеров А. М. Пчела, её жизнь и главные правила толкового пчеловодства. Краткое руководство для пчеляков, преимущественно для крестьян. — СПб., 1871 (совместно с А. Н. Вышнеградским).
   
5. 
   Бутлеров А. М. О хинине и цинхонине. — СПб., 1878 (совместно с А. Н. Вышнеградским).
   
6. 
   Бутлеров А. М. Новая щелочь из хинина. — СПб., 1879.
   
7. 
   Бутлеров А. М. Статьи по медиумизму. — СПб., 1889.
   
8. 
   Бутлеров А. М. Статьи по пчеловодству. — СПб., 1891.
   
9. 
   Бутлеров А. М. Избранные работы по органической химии. — М., 1951 (библ. трудов по химии).
   
10. 
    Бутлеров А. М. Сочинения: В 3 т. — М., 1953—1958 (библ. трудов).
    
11. 
    Бутлеров А. М. Научная и педагогическая деятельность: Сборник документов. — М., 1961.
    

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Определение Д. И. Менделеева; Зинин — Бутлеров — Марковников — Каблуков — Фаворский — Зелинский — Несмеянов — ученики Несмянова — остальные.
   
2. 
   Соч., т. 1, 1953, с. 561)
   
3. 
   Соч., т. 1, 1953,, с. 70
   
4. 
   Информация о научных событиях на сайте журнала "Успехи химии" - www.uspkhim.ru/confer.htm
   
5. 
   Сайт Бутлеровского конгресса - butlerov-iopc.com
   

1. 
   А. М. Бутлеров. 1828—1928. Сб. статей, Л., 1929;
   
2. 
   Марковников В. В., Московская речь о Бутлерове, «Тр. института истории естествознания и техники», 1956, т. 12, с. 135—181;
   
3. 
   Быков Г. В., История классической теории химического строения, М., 1960;
   
4. 
   его же, Александр Михайлович Бутлеров, М., 1961;
   
5. 
   Письма русских химиков к А. М. Бутлерову, в кн.: Научное наследство, т. 4, М., 1961.
   
6. 
   Бутлеров А. М. Дневные бабочки Волго-Уральской фауны. — Казань: тип. Имп. Казанск. ун-та, 1848.- 60 с.
   
7. 
   Бутлеров А. М. Сочинения. Том 3. (Научно-популярные, исторические, критико-библиографические и другие работы по химии. Путешествия).- М.: Изд-во АН СССР, 1958.
   
8. 
   Бутлеров А. М. Отчет об опыте перерождения овса в рожь // Записки Казанского экономического общества, 1855, часть 2, отд. 2.- С. 109—112.
   
9. 
   Бутлеров А. М. Пчела, её жизнь и главные правила толкового пчеловодства. Краткое руководство для пчеляков, преимущественно для крестьян. — СПб, 1871.
   
10. 
    Мельников Н. М. Об исследованиях А. М. Бутлерова фауны местного края // В кн.: Торжественное публичное заседание Совета Императорского Казанского университета, посвященное памяти его покойного почетного члена, академика А. М. Бутлерова, 5 февраля 1887 г. Казань, 1887.- С. 62-67.